项目三 电动机单按钮起停 PLC 控制 电路的设计与调试

1. 项目三 电动机单按钮起停PLC控制 电路的设计与调试

2. 1、理解边沿单接点指令LDP、LDF、ANDP、ANDF、ORP和ORF指令；1、理解边沿单接点指令LDP、LDF、ANDP、ANDF、ORP和ORF指令； 2、理解逻辑取反令INV； 3、能对程序进行语法检查； 4、理解PLC的串行工作方式，会利用串行工作原理分析简单的PLC梯形图程序的逻辑功能； 5、能利用已学的基本指令设计进行三相异步电动机单按钮起停PLC控制电路； 6、能安装和调试电动机单按钮起停PLC控制电路； *7、理解边沿线圈指令，能利用边沿线圈指令设计简单的PLC梯形图程序； *8、理解功能指令ALT，能利用ALT指令设计简单的PLC梯形图程序 项目目标

3. 本项目将以三相异步电动机单按钮起停PLC控制电路的设计与调试为载体，学习PLC的边沿单接点指令LDP、LDF、ANDP、ANDF、ORP、ORF和逻辑取反指令INV，学会使用LDP、LDF、ANDP、ANDF、ORP、ORF和INV来实现简单的PLC控制，并以此为基础进行电动机单按钮起停PLC控制电路的设计与调试。本项目将以三相异步电动机单按钮起停PLC控制电路的设计与调试为载体，学习PLC的边沿单接点指令LDP、LDF、ANDP、ANDF、ORP、ORF和逻辑取反指令INV，学会使用LDP、LDF、ANDP、ANDF、ORP、ORF和INV来实现简单的PLC控制，并以此为基础进行电动机单按钮起停PLC控制电路的设计与调试。 项目描述

4. 一、认识与体验边沿单接点指令 且读且思：认识边沿单接点指令 LDP X0 LDF X0 项目准备 ANDP X0 ANDF X0 ORP X0 ORF X0

6. 想一想 分析边沿单接点指令的功能 （2）当X1闭合再释放时，Y0、Y1和Y2各有什么反应？当X2闭合再释放时，Y0、Y1和Y2各有什么反应？ （1）当X0闭合再释放时，Y0、Y1和Y2各有什么反应？ （3）X3在电路中的作用是什么？ Y0随X0ON而ON，随X0OFF而OFF； Y0随X1ON而ON，随X1OFF而OFF； Y1只是在X1由ON变为OFF后持续ON一个周期；Y2随X1OFF而ON。 Y1只是在X0为ON后持续ON一个周期； Y2随X0ON而持续为ON。 X3的作用是使Y2为OFF。 Y0随X2ON而ON，随X2OFF而OFF；Y1只是在X2 ON而ON一个周期；Y2随X2ON而ON。

7. 试一试：体验边沿单接点指令的功能 （1）起动GX Developer.并创建新的工程。 （2）在“写入模式”下编辑前面图3.2所示的梯形图。 （3）变换后起动梯形图逻辑测试。 （4）起动软元件测试。 （5）使X0“强制ON”，观察Y0、Y1和Y2的变化，以及边沿接点指令“LDP X0”的功能。 （6）使X0“强制OFF”，然后使X3“强制ON”，再“强制OFF”，观察Y0、Y1和Y2的变化。 （7）使X1“强制ON”，观察Y0、Y1和Y2的变化。 （8）使X1“强制OFF”，观察Y0、Y1和Y2的变化，以及边沿接点指令“LDF X1”的功能。 （9）使X3 “强制ON”后再“强制OFF”，使X2“强制ON”，观察Y0、Y1和Y2的变化，以及边沿接点指令“LDP X2”的功能。 （10）使X2“强制OFF”，然后使X3“强制ON”，再“强制OFF”，观察Y0、Y1和Y2的变化。

8. 二、检查程序语法 起动“程序检查”的方法是，打开“工具”下拉菜单，单击“程序检查”项 了解一下：程序语法检查方法

9. 试一试 体验程序检查方法 （1）在“写入模式”下编辑前面图3.2所示的梯形图，且误将第二输出电路块的输出Y1写成Y0。 （2）对编辑好的程序进行变换。 （3）打开工具下拉菜单，单击程序检查项。“检查内容”各项全选，“检查对象”选择“当前的程序作为对象”。 （4）单击“执行”后，观察对话框是否会出现如图3.4的检查结果。 （5）双击对话框中的错误信息行，观察光标是否会跳回编辑界面的错误位置“Y0”。

10. 三、认识与体验INV指令 了解一下：INV取反指令 接点逻辑取反指令为INV（或NOP P），用于将以LD、LDP、LDI、LDF开始的接点或接点组的逻辑结果取反，其梯形图符号为“ ”。 注意1：逻辑取反的对象是取反指令前的由左母线开始的指令或指令组，而不是取反指令前的指令。 注意2：在FX2N型PLC中只有边沿动合接点，没有边沿动断接点。但是在编程时有时又需要边沿动断接点，这时可用边沿动合接点取反的方法来实现 。

11. 图3.7中有三个梯形图，每个梯形图都有相似的两条电路，请分析各图两条电路的逻辑功能有什么不同，从中你能悟出点什么结论？图3.7中有三个梯形图，每个梯形图都有相似的两条电路，请分析各图两条电路的逻辑功能有什么不同，从中你能悟出点什么结论？ 想一想：分析梯形图的逻辑功能 Y0随X0ON而ON，随X0OFF而OFF；Y1随X0ON而OFF，随X0OFF而ON。 上电后Y0为ON； X1为ON时Y0“闪烁”，X0对Y0的影响不明显； X0的下降沿使Y1置ON，X1的下降沿使Y1为OFF X0为OFF、X1为ON时Y0为ON；X0、X1有一个或全部为OFF时Y1为ON。

12. 试一试 体验接点逻辑取反指令的功能 （1）编辑前面图3.7（a）所示的梯形图，并进行程序语法检查和变换。 （2）起动梯形图逻辑测试，观察输出端的变化，体验逻辑取反指令的功能。 （3）起动软元件测试，使X0“强制ON”，体验逻辑取反指令的功能。 （4）退出软元件测试和梯形图逻辑测试。 （5）编辑前面图3.7（b）所示的梯形图，并进行程序语法检查和变换。 （6）起动梯形图逻辑测试，观察输出端的变化，体验逻辑取反指令的功能。 （7）起动软元件测试，分别在X0为“ON”但X1为“OFF”、X0为“ON”且X1也为“ON”和X0为“OFF”但X1为“ON”情况下，观察输出端的变化，体验逻辑取反指令的功能。 （8）退出软元件测试和梯形图逻辑测试。 （9）编辑前面图3.7（c）所示的梯形图，并进行程序语法检查和变换。 （10）起动梯形图逻辑测试，观察输出端的变化，体验逻辑取反指令的功能。 （11）起动软元件测试，分别在X1为“OFF”时使X0为“ON”、X1为“OFF”时使X0为“OFF”、X0为“OFF”时使X1为“ON”和X0为“OFF”时使X1为“OFF”，观察输出端的变化，体验逻辑取反指令的功能。 （12）退出软元件测试和梯形图逻辑测试。

13. 四、认识与体验串行工作方式 且读且想：两个梯形图有什么不同

14. 试一试：体验串行工作方式 （1）在“写入模式”下分别编辑前面图3.8中a图所示的梯形图，并进行程序语法检查和变换。 （2）按照前面的测试方法分别对变换后的梯形图程序进行逻辑功能测试，将X1强制ON和强制OFF ，Y0和Y1能得电吗？ （3）在“写入模式”下分别编辑前面图3.8中b图所示的梯形图，并进行程序语法检查和变换。 （4）按照前面的测试方法分别对变换后的梯形图程序进行逻辑功能测试，将X1强制ON和强制OFF ，Y0和Y1能得电吗？ （5）根据以上逻辑功能的测试，你能体会到PLC的串行式作方式吗？

15. 任务1：设计双按钮双电机控制电路 步骤1：设计双按钮双电机PLC控制电路 设计用两只按钮控制两台三相异步电动机的PLC控制电路。要求：按下按钮SB1时，电机甲起动，松开按钮SB1时电机乙起动（电机甲仍保持运行），按下SB2时电机乙停止，松开按钮SB2时电机甲停止。 项目实施 （1）PLC接线图如图3.10所示，若SB1接输入端X0，SB2接输入端X1，控制电机甲的接触器KM1接输出端Y0，控制电机乙的接触器KM2接输出端Y1，请在图中的括号和虚线框中补全相应文字符号和图形符号。

16. （2）图3.11所示的两个同学设计的实现相应控制功能的PLC梯形图程序。请分析这两个梯形图能否实现上面要求的控制功能。（2）图3.11所示的两个同学设计的实现相应控制功能的PLC梯形图程序。请分析这两个梯形图能否实现上面要求的控制功能。

17. 步骤2：调试双按钮双电机PLC控制电路 （1）起动GX Developer，将新建工程建立于指定文件夹，将“工程名”设定为“301”，“索引”栏填入“顺起逆停双按双机”。 （2）在“写入模式”下编辑图3.11能够实现相应控制功能的梯形图，并进行程序语法检查和变换。 （3）对变换后的梯形图程序进行逻辑功能测试，初步检查其控制功能的实现情况。 按下SB1，观察Y0和Y1的输出情况是否符合设计要求。 释放SB1，观察Y0和Y1的输出情况是否符合设计要求。 按下SB2，观察Y0和Y1的输出情况是否符合设计要求。 释放SB2，观察Y0和Y1的输出情况是否符合设计要求。 （5）断开电源，将PLC的“STOP/RUN”开关置“STOP”，对照前面所设计的PLC按线图连接电路。 （6）接通电源，将测试无误后的梯形图程序写入PLC。 （7）将PLC的“STOP/RUN”开关置“RUN”，分别按下SB1和SB2，观察PLC和二接触器的运行情况是否符合设计要求。

18. 任务2：分析与体验单按钮起停PLC控制电路 步骤1：分析单按钮起停PLC控制电路 方案1：用硬件电路实现过载保护 图3.12所示的是一单按钮起停PLC控制电路的梯形图，请在图3.13中画与之相对应的时序图，并简单说明该梯形图所能实现的逻辑功能。

19. 步骤2：体验单按钮起停PLC控制电路 （1）起动GX Developer，将新建工程建立在事先已经建立好的指定文件夹，将“工程名”设定为“302”，“索引”栏填入“单按钮起停”。 （2）在“写入模式”下编辑前面图3.12所示的梯形图，并进行程序语法检查和变换。 （3）对变换后的梯形图程序进行逻辑功能测试，初步检查其控制功能的实现情况。 ①当X0强制ON时，观察Y0的输出状态怎样变化。 ②当X0强制OFF时，观察Y0的输出状态怎样变化。 ③当X0再次强制ON时，观察Y0的输出状态怎样变化。 ④当X0再次强制OFF时，观察Y0的输出状态怎样变化。 ⑤根据以上现象说明图3.12所示梯形图的逻辑功能。

20. SB按下时电动机得电运行且红灯熄灭黄灯亮；SB释放电机继续运行且黄灯熄灭绿灯亮；SB再次按下电动机失电且绿灯熄灭黄灯亮；按钮SB再次释放黄灯熄灭红灯亮。SB接输入端口X0，接触器线圈接输出端口Y0，红灯接输出端口Y1，绿灯接输出端口Y2，黄灯接输出端口Y3。 任务3：设计电动机单按钮起停PLC控制电路 步骤1：设计电动机单按钮起停PLC控制电路 请根据以上设计要求，在相应的括号和虚线框中填写合适的文字符号或图形符号。

21. 请在图3.15中补全各相的梯形文字符号和图形符号。请在图3.15中补全各相的梯形文字符号和图形符号。

22. 步骤2：测试梯形图程序 （1）新建工程 “303”。 （2）编辑前面设计好的梯形图，并进行程序语法检查和变换。 （3）对变换后的梯形图程序进行逻辑功能测试。 ①逻辑功能测试起动后，观察驱动红灯的输出端口Y1是否得电。 ②起动软元件测试，X0强制ON后，观察端口Y0是否得电、端口Y1是否失电、端口Y3是否得电。 ③X0强制OFF后，观察用于端口Y0是否保持得电、端口Y2是否得电、端口Y3是否失电。 ④X0再次强制ON后，观察端口Y0是否失电，端口Y3是否得电，端口Y2是否失电。 ⑤X0再次强制OFF后，观察端口Y0是否保持失电端口Y1是否得电，端口Y3是否失电。

23. 任务3：安装与调试电动机单按钮起停 PLC控制电路 步骤1：安装器件 （1）用万用表检查各器件的质量。 包括开关是否通断正常、熔断器的熔体是否导通、接触器的各接点是否通断正常、热继电器主端子是否相通、热继电器的热保护触点是否通断正常、按钮是否接触点好、指示灯两极间的阻值是否合适、接触器的线圈阻值是否正常。 （2）根据实际基板的尺寸，并参照图3.16，布置各器件的安装位置。 （3）将各器件安装在基板上。

24. 步骤2：安装电路 （1）图3.16为电动机单按钮起停PLC控制电路实物接线参考图，请根据前面所设计的电路，在图中的括号中填写正确的端口标号。 Y2 Y3 Y1 Y0 COM X0 COM X1

25. （2）根据各器件的安装位置，结合上面给出的接线参考图，绘制相应的安装接线图，并为各节点标上相应的节点号。（2）根据各器件的安装位置，结合上面给出的接线参考图，绘制相应的安装接线图，并为各节点标上相应的节点号。 （3）检查电源是否已经切断， PLC的“STOP/RUN”开关是否置“STOP”。 （4）对照所设计的PLC安装接线图安装电路。注意用电安全和电路安装规范。 （5）完成安装后，对电路进行检测。一是用万用表检查同节点的接线端子之间是否完全导通，二是检查各接线端子是否有差错。

26. 步骤3：联机调试 （1）检测无误后，将PLC与计算机相连接。 （2）再次检查PLC的“STOP/RUN”开关是否置“STOP”，然后接通电源。 （3）检查计算机与PLC的连接是否正常。 （4）将PLC的“STOP/RUN”开关置“STOP”，将测试好的梯形图程序按照前面学习的方法写入PLC。 （5）将PLC的“STOP/RUN”开关置“RUN”，观察电机的状态和三个指示灯的状态。 （6）按下按钮SB，观察电机的状态和三个指示灯的状态。 （7）释放按钮SB，观察电机的状态和三个指示灯的状态。 （8）再按下按钮SB，观察电机的状态和三个指示灯的状态。 （9）再释放按钮SB，观察电机的状态和三个指示灯的状态。

27. 请同学们在项目准备与项目实施过程中，根据每一分项的完成情况，开展自评和互评，同时接受老师的监督与测评，并将评价结果与相应的问题和反思，填入相应评价表中。请同学们在项目准备与项目实施过程中，根据每一分项的完成情况，开展自评和互评，同时接受老师的监督与测评，并将评价结果与相应的问题和反思，填入相应评价表中。 总结与评价